JPH01157269A - Switching power source device - Google Patents

Switching power source device

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JPH01157269A
JPH01157269A JP62314370A JP31437087A JPH01157269A JP H01157269 A JPH01157269 A JP H01157269A JP 62314370 A JP62314370 A JP 62314370A JP 31437087 A JP31437087 A JP 31437087A JP H01157269 A JPH01157269 A JP H01157269A
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load
switching
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value
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Toshinori Ishigaki
石垣 俊典
Sadao Okochi
大河内 貞男
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Toshiba Corp
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Abstract

PURPOSE:To contrive the energy saving of electric power, by a method wherein switching operation is controlled by setting and switching the value of a voltage, outputted to a load, so that it is changed from a rated voltage to a low voltage sequentially while detecting the operating condition of the load. CONSTITUTION:An electronic computer system, employing a switching power source device, is constituted of a CPU 1, a clock oscillator 2, a logical operation circuit unit 3, a memory 4, a power source device 5, control wires 12, 13 and the like. The value of a voltage, outputted to a load, is set and switched so that it is changed from a rated voltage, for example, to a low voltage sequentially while detecting the operating condition of the load by a voltage setting and switching means. The value of the set voltage is compared with the value of the voltage, outputted to the load, and switching operation is controlled by a control means so that the value of outputted voltage becomes the value of the set voltage. According to this method, the voltage, outputted to the load, is controlled so as to become the lowest voltage which can operate the load normally whereby the energy saving of electric power may be contrived.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、省エネルギータイプのスイッチング電源装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to an energy-saving type switching power supply device.

(従来の技術) 一般に各種の電子機器装置においては、その電源供給手
段としてスイッチング電源が用いられている。そして上
述の電子機器装置では、定格電圧が設定されており、ス
イッチング電源において、たとえばフィードバック制御
などにより所定の定格電圧を供給することが行われてい
る。
(Prior Art) In general, various electronic devices use switching power supplies as their power supply means. In the electronic device described above, a rated voltage is set, and a predetermined rated voltage is supplied in the switching power supply by, for example, feedback control.

そして、上述した電子i各装置におけるたとえば電子計
算機システムにおいては、論理回路に供給している電源
電圧は+5.Ovに設定されている。
In each electronic device mentioned above, for example, in an electronic computer system, the power supply voltage supplied to the logic circuit is +5. It is set to Ov.

そしてこの+5.Ovをスイッチング電源装置により供
給してシステムが正常に動作されるようになっている。
And this +5. The system is operated normally by supplying Ov by a switching power supply.

とこで、上述した電源電圧は電源の使用状態により変化
する場合があり、定格電圧である+5.Ovを得られな
い場合が発生する。したがって、電圧マージンとして、
+5’、OVの定格電圧である場合には、たとえば+5
.Ovの±5%、すなわち下限は」−4゜75v、上限
は+5.25Vで正常に動作されるかを、+4.75V
 、 +5.OOV 、 +5.25Vの電圧により電
圧マージン試験を行いシステムが各電圧で正常に動作さ
れるかを検査することが行われている。そして一般に使
用する場合では、+S、OVで動作させるように設定さ
れている。
By the way, the above-mentioned power supply voltage may change depending on the usage condition of the power supply, and the rated voltage is +5. There are cases where Ov cannot be obtained. Therefore, as the voltage margin,
For example, if the rated voltage is +5', OV,
.. ±5% of Ov, that is, the lower limit is -4°75V, and the upper limit is +5.25V.
, +5. A voltage margin test is performed using OOV and a voltage of +5.25V to check whether the system operates normally at each voltage. In general use, it is set to operate at +S and OV.

また近年では、電力の省エネルギー化が要望されている
が、上述した従来のスイッチング電源を用いたシステム
などの各種の電子i器を複数使用する場合では、当然、
消費電力も多(、電気代も高くつくという問題があり、
また上述したように定格電圧より低い電圧でシステムが
正常に動作される場合でも定格電圧を保持するように構
成されていた。
In addition, in recent years, there has been a demand for energy saving, but when using multiple electronic devices such as the system using the conventional switching power supply mentioned above, it is natural that
There are problems with high power consumption (and high electricity bills),
Further, as described above, even when the system is normally operated at a voltage lower than the rated voltage, the system is configured to maintain the rated voltage.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は上述した問題を解決するためのもので、電力の
省エネルギー化を有効に図ることのできるスイッチング
電源装置を提供することを目的とする。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a switching power supply device that can effectively save energy.

[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明は、定格電圧より低い電圧でもシステムが正常に
動作することに着目して構成したもので、入力直流をス
イッチングして所望の電圧に変換し、整流および平滑し
て負荷に供給するように構成されたスイッチング電源装
置において、前記負荷に出力される電圧を検出する電圧
検出手段と、前記負荷に出力された電圧値における前記
負荷の動作状態を検出しその動作状態に応じて前記電圧
値を設定切換えする電圧設定切換手段と、この電圧設定
切換手段により設定された設定電圧値と前記電圧検出手
段により検出された電圧値とを比較して前記電圧検出手
段による電圧値が前記電圧設定切換手段から出力される
設定電圧値となるように前記スイッチング動作を制御す
る制御手段とを備え、前記負荷に出力される電圧を、前
記負荷が正常に動作される最低限の電圧となるようにし
たものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention is constructed focusing on the fact that the system operates normally even at a voltage lower than the rated voltage, and the input DC is switched to obtain the desired voltage. In the switching power supply device configured to convert, rectify and smooth the voltage to be supplied to the load, the switching power supply device includes voltage detection means for detecting the voltage output to the load, and voltage detection means for detecting the voltage output to the load; Voltage setting switching means for detecting an operating state and setting and switching the voltage value according to the operating state, and comparing the set voltage value set by the voltage setting switching means with the voltage value detected by the voltage detecting means. control means for controlling the switching operation so that the voltage value detected by the voltage detection means becomes the set voltage value output from the voltage setting switching means, and the voltage output to the load is controlled by the load. The voltage is the minimum required for normal operation.

(作 用) 本発明は、電圧設定切換手段により負荷の動作状態を検
出しつつ負荷に出力する電圧値をたとえば定格電圧から
順次低い電圧となるように設定切換し、その設定電圧値
と負荷に出力される電圧値とを比較して出力される電圧
値が設定電圧値となるようにスイッチング動作を制御手
段により制御して負荷に出力される電圧を、負荷が正常
に動作される最低限の電圧となるようにしたので、電力
の省エネルギー化を有効に図ることができる。
(Function) The present invention detects the operating state of the load using a voltage setting switching means and changes the setting of the voltage value output to the load so that the voltage value is sequentially lower than the rated voltage, and the set voltage value and the load are adjusted. The switching operation is controlled by the control means so that the output voltage value becomes the set voltage value by comparing the output voltage value, and the voltage output to the load is set to the minimum value for the load to operate normally. Since it is made to be a voltage, energy saving of electric power can be effectively achieved.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第1図は本発明の一実施例のスイッチング電源装置を用
いた電子51算機システムを説明するためのブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram for explaining an electronic 51 computer system using a switching power supply device according to an embodiment of the present invention.

同図において、1はCPU、2はクロック発振器、3は
CPU1の論理回路部、4はメモリ、5は電源装置、6
は電源装M5からの+5vの電圧をCPU1に供給する
ためのバス、7はバス6のGND線、8は電源装置5か
らの+12Vの電圧をCPLllに供給するためのバス
、9はバス8のGND線、10は電源装置5からの一1
2Vの電圧をCPU1に供給するためのバス、11はバ
ス10のGND線、12.13は制御線であり、制御線
12はCPU1から電源装置5に対して設定した電圧値
を指示する制御信号を出力する。また制御線13は電源
装置5からCPUIに制御信号を出力する。14はAC
looVの電源を示している。
In the figure, 1 is a CPU, 2 is a clock oscillator, 3 is a logic circuit section of CPU 1, 4 is a memory, 5 is a power supply device, and 6
7 is a bus for supplying the +5V voltage from the power supply device M5 to the CPU 1, 7 is the GND line of the bus 6, 8 is a bus for supplying the +12V voltage from the power supply device 5 to the CPLll, 9 is the bus 8 bus GND line, 10 is 11 from power supply device 5
A bus for supplying a voltage of 2V to the CPU 1, 11 is a GND line of the bus 10, 12.13 is a control line, and the control line 12 is a control signal that instructs the voltage value set from the CPU 1 to the power supply device 5. Output. Further, the control line 13 outputs a control signal from the power supply device 5 to the CPUI. 14 is AC
It shows the power supply of looV.

第2図は第1図の電子計算機システムに用いられるスイ
ッチング電源装置を説明するだめの回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram for explaining the switching power supply used in the computer system of FIG. 1.

同図において、21はフィルタ、22は整流器、23は
整流後の電圧を蓄積する平滑コンデンサ、24はスイッ
チング用のトランジスタ、25はトランジスタ24のオ
フ時にトランスに蓄積されたエネルギを消費するスナバ
回路、26はトランジスタ24のスイッチングのパルス
幅変調制御を行うとともに、各出力電圧(+5V、 +
12V 、 −12V )を検知し、さらに、第1図で
説明したCPU1において各部が上述した出力電圧によ
り正常に動作されているか否か庖示す動作情報を受け、
この動作情報から出力電圧を切換えるようにトランジス
タ24のスイッチングのパルス幅変調を切換える制御部
、27は単入力多出力型のトランスである。
In the figure, 21 is a filter, 22 is a rectifier, 23 is a smoothing capacitor that stores the rectified voltage, 24 is a switching transistor, 25 is a snubber circuit that consumes the energy stored in the transformer when the transistor 24 is turned off, 26 performs pulse width modulation control of the switching of the transistor 24, and also controls each output voltage (+5V, +
12V, -12V), and further receives operation information indicating whether each part in the CPU 1 described in FIG. 1 is operating normally with the above-mentioned output voltage,
A control unit 27 which switches the pulse width modulation of the switching of the transistor 24 so as to switch the output voltage based on this operation information is a single-input, multiple-output type transformer.

また、Dll、D12、D21、D22、[)nl、O
n2はトランス27の2次側の整流ダイオード、C1、
C2・・・Onは平滑コンデンサ、Ll、L2・・・1
.nはトランジスタ24を流れる電流のピーク値を低減
するとともにリップル電圧を低下させるコイルを示す。
Also, Dll, D12, D21, D22, [)nl, O
n2 is a rectifier diode on the secondary side of the transformer 27, C1,
C2...On is a smoothing capacitor, Ll, L2...1
.. n indicates a coil that reduces the peak value of the current flowing through the transistor 24 and also reduces the ripple voltage.

この回路において、AClooVがフィルタ21を通り
整流器22により全波整流されると、コンデンサ23に
は、約140vに対する電荷が蓄積される。
In this circuit, when AClooV passes through a filter 21 and is full-wave rectified by a rectifier 22, a charge corresponding to approximately 140V is accumulated in a capacitor 23.

一方、制御部26には動作電圧+Vが印加され、制御部
26は[・ランジスタ24のベースにオンパルスを与え
、トランジスタ24をオンさせる。
On the other hand, the operating voltage +V is applied to the control section 26, and the control section 26 applies an on-pulse to the base of the transistor 24 to turn on the transistor 24.

このときコンデンサ23の電荷は、A−+8−+C→D
−+E−+F→G −> H→の方向に電流として流れ
る。
At this time, the charge of the capacitor 23 is A-+8-+C→D
−+E−+F→G −>H→ The current flows in the direction.

またトランス27の2次側のそれぞれの出力J1K・・
・Lには1次:2次巻線の比の電圧が生じ、ダイオード
1)11、[) 21−[) nl、コイル11、L2
・・・lnに電流が流れ、負荷に至る。ここでリップル
電流の成分は、コンデンサCI 、’C2・・・Cnに
電荷として蓄積され、それぞれ直流電流を出力する。
In addition, each output J1K on the secondary side of the transformer 27...
・A voltage with the ratio of primary to secondary winding is generated in L, diode 1) 11, [) 21-[) nl, coil 11, L2
...A current flows through ln and reaches the load. Here, the components of the ripple current are accumulated as charges in the capacitors CI, 'C2, . . . , Cn, and each outputs a DC current.

またトランジスタ24がオフするとトランス27の励磁
電流C→Dはそのまま流れ続けようとし、このエネルギ
と漏れインダクタンスに蓄積されたエネルギとがスナバ
回路25で消費される。
Furthermore, when the transistor 24 is turned off, the excitation current C→D of the transformer 27 tends to continue to flow, and this energy and the energy stored in the leakage inductance are consumed in the snubber circuit 25.

このとき、トランス27の各2次回路のコイルし1、L
2・・・Lnに蓄積されたエネルギによって逆起電圧が
発生し、トランジスタ24がオンの期間にコイルLl 
、L2・・・Inのそれぞれに流れていた電流は、ダイ
オードD12、D22・・・[)n2を介して流れ続け
、また負荷に至るリップル電流は、コンデンサC1、C
2・・・Cn k: WR荷として蓄積される。
At this time, the coils 1 and L of each secondary circuit of the transformer 27 are
2... A back electromotive voltage is generated by the energy stored in Ln, and the coil Ll is generated during the period when the transistor 24 is on.
, L2...In continues to flow through the diodes D12, D22...[)n2, and the ripple current that reaches the load flows through the capacitors C1, C
2...Cn k: Accumulated as WR load.

なおトランス27の2次側の電圧が下がると、2次側へ
送り込むエネルギを大きくすべく、制御回路26のパル
ス幅利wJ機能によりトランジスタ24のオン時間のパ
ルス幅を大きくする。またこれと逆にトランス27の2
次側電圧が上ると、制御回路26はトランジスタ24の
オン時間のパルス幅を小さくする。これらの作用により
2次側の直流出力は安定化される。
Note that when the voltage on the secondary side of the transformer 27 decreases, the pulse width of the on-time of the transistor 24 is increased by the pulse width gain wJ function of the control circuit 26 in order to increase the energy sent to the secondary side. Also, on the contrary, transformer 27 no 2
When the next-side voltage increases, the control circuit 26 reduces the pulse width of the on-time of the transistor 24. These effects stabilize the DC output on the secondary side.

そして安定化された直流出力をMSQ、Uに出力すると
、それぞれの負荷に電流が流れる。
Then, when the stabilized DC output is output to MSQ and U, current flows to each load.

次に、制御回路26の構成を説明する。  ゛制御回路
26は、トランジスタ24のベースに駆動パルスを与え
るドライバ28と、駆動パルスを保持するパルスレジス
タ29と、制御データおよび「複数の電圧値を生成する
ための複数の基準データ」が書込まれているROM30
と、ワークエリアとなるRAM31と、パルス幅変調機
能およびCPU1からの動作情報により出力電圧を切換
える電圧設定切換機能を有するマイクロコンピュータ3
2と、負荷側の電圧値を2値化データとして保持する電
圧レジスタ33と、負荷側の電圧を2値化データに変換
するAD変換器34と、所定の負荷に出力されている電
圧を増幅する増幅器35とを備えている。
Next, the configuration of the control circuit 26 will be explained. ``The control circuit 26 includes a driver 28 that applies a driving pulse to the base of the transistor 24, a pulse register 29 that holds the driving pulse, and a circuit in which control data and ``a plurality of reference data for generating a plurality of voltage values'' are written. ROM30 included
, a RAM 31 serving as a work area, and a microcomputer 3 having a pulse width modulation function and a voltage setting switching function for switching the output voltage based on operation information from the CPU 1.
2, a voltage register 33 that holds the voltage value on the load side as binary data, an AD converter 34 that converts the voltage on the load side into binary data, and amplifies the voltage output to a predetermined load. An amplifier 35 is provided.

パルスレジスタ29は8ビツトの記憶容量を有しており
、パルスレジスタ29はマイクロコンピュータ32によ
り読み書きされる。パルスレジスタ24のビット7はL
SBであり、ドライバ28に接続されスイッチングパル
ス幅を決定するために使われる。また、ビット6は第1
図で説明したcpuiからのCPU1における動作状態
を示す動作情報(正常動作を示す情報または異常動作を
示す情報)を受信する。つまり、CPU1から制御線1
2を介してビットシリアルに転送された動作情報のデー
タをパルスレジスタ24のビット6に記憶し、このデー
タをマイクロコンピュータ32により読み取り、CPU
1の動作状態を認識する。また、パルスレジスタ24の
ビット5は、CPLJIに対して制御線13を介してた
とえばクロック変更情報などの制御信号を送るためのも
のである。すなわち、マイクロコンピュータ32が、パ
ルスレジスタ29のビット5に所定のデータを虐くこと
により、ビットシリアルにCPUIに対し、所定の情報
を制御線13を介して転送する。
The pulse register 29 has a storage capacity of 8 bits, and the pulse register 29 is read and written by the microcomputer 32. Bit 7 of pulse register 24 is L
SB, which is connected to the driver 28 and used to determine the switching pulse width. Also, bit 6 is the first
Operation information indicating the operating state of the CPU 1 (information indicating normal operation or information indicating abnormal operation) is received from the CPUI explained in the figure. In other words, from CPU1 to control line 1
2, the operating information data transferred bit serially is stored in bit 6 of the pulse register 24, this data is read by the microcomputer 32, and the CPU
Recognize the operating state of 1. Further, bit 5 of the pulse register 24 is used to send a control signal such as clock change information to the CPLJI via the control line 13. That is, the microcomputer 32 writes predetermined data to bit 5 of the pulse register 29, thereby transmitting predetermined information to the CPUI via the control line 13 in a bit serial manner.

また、第3図はトランジスタ24のベースに出力するス
イッチングパルス波形を示す図であり、AはT1時間だ
けトランジスタ24をオンさせ、第2図のトランス7に
最大のエネルギーを供給づるときの波形、Bは12時間
だけトランジスタ24をオンさせ、トランス7に少ない
エネルギーを供給するときの波形を示している。
Further, FIG. 3 is a diagram showing the switching pulse waveform output to the base of the transistor 24, and A is a waveform when turning on the transistor 24 for a time T1 and supplying maximum energy to the transformer 7 in FIG. B shows a waveform when the transistor 24 is turned on for 12 hours and a small amount of energy is supplied to the transformer 7.

次に、このように構成されたスイッチング電源装置の動
作を第1図および第2図を用いて説明する。
Next, the operation of the switching power supply device configured as described above will be explained using FIG. 1 and FIG. 2.

まず、AClooVが電源装置5に供給されると、電源
装置5からバス6.8.10に、それぞれDC+5V、
+12V 、−12Vが出力され、CPtJlに供給さ
れる。
First, when AClooV is supplied to the power supply 5, the power supply 5 connects the bus 6.8.10 with DC+5V,
+12V and -12V are output and supplied to CPtJl.

そして、cpuiは各電圧により所定の動作を行えうる
状態となる。この後、CPU1から制御線12を介して
負荷であるCPU1側の動作情報および所定の処理情報
が所定のパルス幅でシリアル転送され、パルスレジスタ
29のビット6に入力される。これにより、マイクロコ
ンピュータ32がパルスレジスタ29を一定間隔で読む
ことにより、CPU1の動作状態を認識する。また処理
情報によりcpui側の電圧の切換え要求があることを
認識する。
The CPU is then brought into a state where it can perform predetermined operations with each voltage. Thereafter, operation information and predetermined processing information on the CPU 1 side, which is a load, are serially transferred from the CPU 1 via the control line 12 with a predetermined pulse width, and are input to bit 6 of the pulse register 29. Thereby, the microcomputer 32 reads the pulse register 29 at regular intervals to recognize the operating state of the CPU 1. Also, it is recognized from the processing information that there is a voltage switching request on the CPU side.

そしてマイクロコンピュータ32は、たとえば出力電圧
+5■を+4.75νに切換える切換え要求を認識した
場合に、パルスレジスタ29のしSBピッ1−7の0を
セットする時間を類クシくつまり、トランジスタ24の
オン時間を短くする)、トランス7を通して、二次側へ
のエネルギー供給を少なくする。この後、マイクロコン
ピュータ32はa、b間の電圧を増幅器35に取り込み
、AD変換器34によりAD変換させ、電圧レジスタ3
3からディジタル信号のa、b間の電圧を読取る。
When the microcomputer 32 recognizes, for example, a switching request to switch the output voltage +5■ to +4.75ν, the microcomputer 32 sets the time for setting the SB pins 1-7 of the pulse register 29 to 0 in a similar manner; (shorten the on-time) and reduce the energy supply to the secondary side through the transformer 7. After that, the microcomputer 32 inputs the voltage between a and b into the amplifier 35, converts it into an AD converter 34, and converts the voltage between the voltage register 3
3, read the voltage between a and b of the digital signal.

ぞしてこの読取った電圧値が指示された4、 75Vよ
り高いときは、マイクロコンピュータ32が、パルスレ
ジスタ29のLSBビット7の0にセットする時間を、
より短くするように制御する。逆に指示された4、75
Vよりa、b間の電圧が低い場合は、マイクロコンピュ
ータ32が、パルスレジスタ29のLSBビット7の0
にセットする時間を、より長くするように制御する。し
たがって、バス6の出力電圧は、+ 4.75V一定に
なるよう制御される。これにより、バス8が+12Vか
ら+11.4Vに、バス10が一12Vから−11,4
Vに制御される。
When the read voltage value is higher than the specified 4.75V, the microcomputer 32 sets the LSB bit 7 of the pulse register 29 to 0.
Control to make it shorter. 4, 75 instructed to the contrary
If the voltage between a and b is lower than V, the microcomputer 32 sets the LSB bit 7 of the pulse register 29 to 0.
Control the setting time to be longer. Therefore, the output voltage of bus 6 is controlled to be constant +4.75V. This causes bus 8 to go from +12V to +11.4V, and bus 10 to go from -112V to -11.4V.
Controlled by V.

この後、CPU1は上述Lり+4.75V 、+11.
4V 、−11,4Vの電圧で、たとえばテストプログ
ラムを実行し、動作状態をチエツクする。
After this, the CPU1 goes to the above-mentioned L level +4.75V, +11.
For example, a test program is executed at voltages of 4V, -11, and 4V to check the operating state.

この後、CPU 1から動作情報および処理情報が制御
線12を介して電源装置5側に出力される。
Thereafter, operation information and processing information are output from the CPU 1 to the power supply device 5 via the control line 12.

そして動作情報から動作が正常か、あるいは異常かを認
識し、たとえばテストプログラムが正常に動作され、処
理情報に電圧を下げる要求があった場合は、上述の説明
動作と同様に各バス6.8.10(7)電圧を+4.5
V、 +10.8V 、 −10,8V ニシテ出力し
、これらの出力電圧で正常に動作するか否かチエツクす
る。そして、エラーが発生した異常動作であった場合は
、cpuiからの動作情報に異常動作を示すデータが含
まれ、これにより各バス6.8.10の電圧を、たとえ
ば+4.68V 、 +11、IV 、−11,IVに
して出力し、これらの出力電圧で正常に動作するか否か
チエツクする。
Then, it is recognized from the operation information whether the operation is normal or abnormal. For example, if the test program operates normally and there is a request to lower the voltage in the processing information, each bus 6.8 .10(7) Voltage +4.5
V, +10.8V, -10.8V, and check whether it operates normally with these output voltages. If the abnormal operation results in an error, the operation information from the CPU includes data indicating the abnormal operation, and this changes the voltage of each bus 6.8.10 to, for example, +4.68V, +11, IV. , -11, and IV, and check whether it operates normally with these output voltages.

このようにして、CPUIの正常に動作する限界電圧を
検出し、システムが安定動作する電圧に設定する。
In this way, the limit voltage at which the CPUI operates normally is detected and set to a voltage at which the system operates stably.

したがって、上述した各電圧で正常動作される場合、定
格電圧時より、電力は約1.5%の省エネルギーとなる
Therefore, when operating normally at the above-mentioned voltages, the power consumption is approximately 1.5% less than at the rated voltage.

なお、上述した動作において、低出力電圧で負荷側であ
るCPU 1を安定動作させるため、CPU1のクロッ
ク発掘器2の周波数を下げ、クロック幅を広げるように
、クロック1からクロック2に切換えるための制御情報
をマイクロコンピュータ32 #11ら制御線13を介
してCPUIに送出するようにしてもよく、また、スイ
ッチなどの手動、またはCPLI 1によって自動に切
換えるようにしてもよい。
In addition, in the above-mentioned operation, in order to stably operate the CPU 1, which is the load side, at a low output voltage, the frequency of the clock excavator 2 of the CPU 1 is lowered, and the clock width is increased by switching from clock 1 to clock 2. The control information may be sent from the microcomputer 32 #11 to the CPUI via the control line 13, or may be switched manually using a switch or the like, or automatically using the CPLI 1.

したがって、この実施例では、負荷が正常に動作される
最低限の電圧を供給するように構成したので、電力の省
エネルギ化を有効に図ることができる。
Therefore, in this embodiment, since the load is configured to supply the minimum voltage for normal operation, it is possible to effectively save energy.

なお、上述した実施例では、負荷側の電圧が全て切換え
られるように構成したが、第4図および第5図に示すよ
うに所定の負荷側の電圧を切換えるように構成してもよ
い。なお、これらの図において、 A C/D Cは、第2図に示したフィルタ21、整流
器22、平滑コンデンサ23、スナバ回路25を示し、 S W 1S W + 、S W 2は、トランジスタ
24を示し、 T、T+ 、T2は、トランスを示し、RECT1〜R
ECT3は、整流ダイオードを示し、 FILT1〜F I LT3は、平滑コンデンサを示し
、 C0NT1、C0NT2は、スイッチング回路に駆動信
号を供給する駆動信号発生回路であって、たどえば出力
電圧をフィードバック信号として入力し、内蔵するM準
電圧と比較し、その差の誤差信号から所望のデューテス
サイクルをもつ駆動信号パルス列を発生する。なお、C
0NT1は、第2図で説明した制御回路である。
In the above-described embodiment, all voltages on the load side are switched, but a predetermined voltage on the load side may be switched as shown in FIGS. 4 and 5. In addition, in these figures, A C/D C indicates the filter 21, rectifier 22, smoothing capacitor 23, and snubber circuit 25 shown in FIG. 2, and S W 1S W + and S W 2 indicate the transistor 24. T, T+, T2 represent transformers, RECT1~R
ECT3 indicates a rectifier diode, FILT1 to FILT3 indicate smoothing capacitors, and C0NT1 and C0NT2 are drive signal generation circuits that supply drive signals to the switching circuit, and output voltage as a feedback signal. The input voltage is compared with the built-in M quasi-voltage, and a drive signal pulse train having a desired duty cycle is generated from the error signal of the difference. In addition, C
0NT1 is the control circuit explained in FIG.

第4図において、この実施例では、+5v負荷側の電圧
を第2図の実施例と同様にして定格電圧より低い電圧で
動作させるように構成し、他の負荷側は従来と同様に定
格電圧で動作させるように構成されている。
In FIG. 4, in this embodiment, the voltage on the +5V load side is configured to operate at a voltage lower than the rated voltage, similar to the embodiment in FIG. It is configured to work with.

したがって、この実施例では、全体的に定格電圧より低
い電圧で動作させることができない場合に、その一部だ
けを定格電圧より低い電圧で動作させることができ、上
述した実施例と同様の効果をjqることができる。
Therefore, in this embodiment, when it is not possible to operate at a voltage lower than the rated voltage as a whole, only a part of it can be operated at a voltage lower than the rated voltage, and the same effect as in the embodiment described above can be obtained. You can do it.

また、第5図において、この実施例では、+5V側の負
荷に出力される電圧をトランスの2次側でC0NTl 
(制御回路)でスイッチングするように構成されている
In addition, in FIG. 5, in this embodiment, the voltage output to the load on the +5V side is connected to C0NTl on the secondary side of the transformer.
(control circuit).

したがって、この実施例でも第4図の実施例と同様に全
体的に定格電圧より低い電圧で動作させることができな
い場合に、その一部だけを定格電圧より低い電圧で動作
させることができる。
Therefore, in this embodiment as well, like the embodiment shown in FIG. 4, when the entire device cannot be operated at a voltage lower than the rated voltage, only a part of it can be operated at a voltage lower than the rated voltage.

なお、上述した実施例では、特に電子計算機システムに
適用されたスイッチング電源HMについて述べたが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、たと
えばICXLSlなどの電子部品を使用した情報機器な
どの電子機器装置に適用してもよく、また、上述した実
施例において、定格電源を切換える場合、その設定をC
PUあるいはMPUにより行うようにしたが、外部のた
とえばキー人力などにより行うようにしてもよく、また
負荷が正常に動作するか否かの確認はオペレータが行う
ようにしてもよい。
In the above-mentioned embodiments, a switching power supply HM particularly applied to an electronic computer system has been described, but the present invention is not limited to these embodiments, and can be applied to information equipment using electronic components such as ICXLSL. In addition, in the above-mentioned embodiment, when switching the rated power supply, the setting is
Although this is done by the PU or MPU, it may also be done by an external source, such as a manual key, or an operator may check whether the load is operating normally.

[発明の効果] 以上説明したように本発明のスイッチング電源装置は、
電圧設定切換手段により負荷の動作状態を検出しつつ負
荷に出力する電圧値をたとえば定格電圧から順次低い電
圧となるように設定切換し、その設定電圧値と負荷に出
力される電圧値とを比較して出力される電圧値が設定電
圧値となるようにスイッチング動作を制御手段により制
御して負荷に出力される電圧を、負荷が正常に動作され
る最低限の電圧となるようにしたので、電力の省エネル
ギー化を有効に図ることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, the switching power supply device of the present invention has the following effects:
While detecting the operating state of the load using the voltage setting switching means, the voltage value output to the load is switched to a voltage that is sequentially lower than the rated voltage, and the set voltage value and the voltage value output to the load are compared. The switching operation is controlled by the control means so that the output voltage value becomes the set voltage value, and the voltage output to the load is the minimum voltage at which the load can operate normally. Energy saving of electric power can be effectively achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例のスイッチング電源装置を用
いた電子計算機システムを説明するためのブロック図、
第2図は第1図のスイッチング電源装置盆説明するため
の回路図、第3図は第2図のトランジスタのスイッチン
グパルス波形を説明するための図、第4図は本発明の他
の実施例のスイッチング電源装置を説明すための図、第
5図は本発明のさらに他の実施例のスイッチング電源装
置を説明すための図である。 21・・・フィルタ、22・・・整流器、23・・・整
流コンデンサ、24・・・トランジスタ、25・・・ス
ナバ回路、26・・・制御回路、27・・・トランス、
28・・・ドライバ、29・・・パルスレジスタ、32
・・・マイクロコンピュータ、33・・・電圧レジスタ
、34・・・AD変換器。 出願人      株式会社 東芝 代理人 弁理士  須 山 佐 −
FIG. 1 is a block diagram for explaining an electronic computer system using a switching power supply device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram for explaining the switching power supply tray of FIG. 1, FIG. 3 is a diagram for explaining the switching pulse waveform of the transistor in FIG. 2, and FIG. 4 is another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram for explaining a switching power supply according to still another embodiment of the present invention. 21... Filter, 22... Rectifier, 23... Rectifying capacitor, 24... Transistor, 25... Snubber circuit, 26... Control circuit, 27... Transformer,
28...driver, 29...pulse register, 32
...Microcomputer, 33...Voltage register, 34...AD converter. Applicant Toshiba Corporation Representative Patent Attorney Sasa Suyama −

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 入力直流をスイッチングして所望の電圧に変換し、整流
および平滑して負荷に供給するように構成されたスイッ
チング電源装置において、前記負荷に出力される電圧を
検出する電圧検出手段と、前記負荷に出力された電圧値
における前記負荷の動作状態を検出しその動作状態に応
じて前記電圧値を設定切換えする電圧設定切換手段と、
この電圧設定切換手段により設定された設定電圧値と前
記電圧検出手段により検出された電圧値とを比較して前
記電圧検出手段による電圧値が前記電圧設定切換手段か
ら出力される設定電圧値となるように前記スイッチング
動作を制御する制御手段とを備え、前記負荷に出力され
る電圧を、前記負荷が正常に動作される最低限の電圧と
なるようにしたことを特徴とするスイッチング電源装置
In a switching power supply device configured to switch input direct current, convert it into a desired voltage, rectify and smooth it, and supply it to a load, a voltage detection means for detecting a voltage output to the load; Voltage setting switching means for detecting the operating state of the load at the output voltage value and switching the setting of the voltage value according to the operating state;
The set voltage value set by the voltage setting switching means is compared with the voltage value detected by the voltage detecting means, and the voltage value detected by the voltage detecting means becomes the set voltage value output from the voltage setting switching means. A switching power supply device comprising a control means for controlling the switching operation so that the voltage output to the load is a minimum voltage at which the load can operate normally.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05324870A (en) * 1992-05-25 1993-12-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd One-chip microcomputer
US7376848B2 (en) 1997-06-27 2008-05-20 Broadcom Corporation Battery powered device with dynamic power and performance management

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59122371A (en) * 1982-12-27 1984-07-14 Toshiba Corp High voltage dc stabilized power source
JPS62155770A (en) * 1985-12-26 1987-07-10 Nec Corp Switching regulator
JPS62225163A (en) * 1986-03-25 1987-10-03 Canon Inc Electronic power unit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59122371A (en) * 1982-12-27 1984-07-14 Toshiba Corp High voltage dc stabilized power source
JPS62155770A (en) * 1985-12-26 1987-07-10 Nec Corp Switching regulator
JPS62225163A (en) * 1986-03-25 1987-10-03 Canon Inc Electronic power unit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05324870A (en) * 1992-05-25 1993-12-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd One-chip microcomputer
US7376848B2 (en) 1997-06-27 2008-05-20 Broadcom Corporation Battery powered device with dynamic power and performance management
US7900067B2 (en) 1997-06-27 2011-03-01 Broadcom Corporation Battery powered device with dynamic and performance management
US8504852B2 (en) 1997-06-27 2013-08-06 Broadcom Corporation Battery powered device with dynamic power and performance management

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